[发明专利]纳米结构化载体上改性胺的再生性吸附剂

权利要求书

1.一种用于反复吸附和解吸二氧化碳的固体吸附剂，所述吸附剂包含负载于纳米结构化固体载体上和纳米结构化固体载体内的改性多胺，其中所述改性多胺是胺与醛的反应产物并且按所述吸附剂的重量计以25％-75％的量存在，其中所述胺是伯、仲或叔烷基或烷醇胺，芳族胺，或其组合，并且其中所述醛是单醛、二醛、三醛、聚合醛化合物或其混合物，其中所述纳米结构化固体载体是二氧化硅、二氧化硅-氧化铝、硅酸钙、碳纳米管、碳或其混合物。

2.根据权利要求1所述的吸附剂，其中所述纳米结构化固体载体具有小于100nm的初级粒径。

3.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其中所述醛是单醛，或者所述胺是除聚乙烯亚胺以外的。

4.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其中所述胺是四亚乙基五胺、五亚乙基六胺、三亚乙基四胺、二亚乙基三胺、乙二胺、六亚乙基七胺或其组合，并且其中所述醛是甲醛、甘醛(乙二醛)、戊二醛(戊烷-1,5-二醛)、琥珀醛(丁二醛)、邻苯二甲醛、间苯二甲醛、对苯二甲醛或其混合物。

5.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其中所述改性多胺以所述吸附剂的40％至60％的量或者以按重量计与所述载体相等的量存在。

6.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其还包含按所述吸附剂的重量计至多25％的量的多元醇，其中所述多元醇对于所述胺是非反应性的，并且选自甘油、聚乙二醇、聚环氧乙烷及其改性物和混合物。

7.根据权利要求1所述的吸附剂，其中所述纳米结构化固体载体是纳米二氧化硅，所述改性多胺是具有式H₂N(NH(CH₂)_n)_pNH₂的亚乙基胺与醛的反应产物，其中n为1至4和p为2至10000，所述醛是甲醛、甘醛(乙二醛)、戊二醛(戊烷-1,5-二醛)、琥珀醛(丁二醛)、邻苯二甲醛、间苯二甲醛、对苯二甲醛或其混合物，并且所述改性多胺按所述吸附剂的重量计以25％至75％的量存在，和所述吸附剂还包含对于所述胺是非反应性的且以按所述吸附剂的重量计至多25％的量存在的聚乙二醇。

8.根据权利要求1所述的吸附剂，其中所述胺是五亚乙基六胺。

9.根据权利要求1所述的吸附剂，其中所述纳米结构化固体载体具有3至50nm的初级粒径。

10.根据权利要求1或2所述的吸附剂，其还包含按所述吸附剂的重量计至多25％的量的乙二醇的低聚物、乙二醇的低聚物的混合物，或其改性物。

11.一种用于制备权利要求1所述的吸附剂的方法，其包括伴随混合和加热使所述胺、醛和载体在溶剂中结合足够的时间以允许所述胺和醛与被提供到所述载体上和所述载体内的它们的反应产物结合，之后除去所述溶剂以获得作为固体的所述吸附剂。

12.权利要求11所述的方法，其中所述纳米结构化固体载体分散在所述溶剂中以形成混悬液；所述胺溶解于所述溶剂中以形成胺溶液；所述醛溶解于溶剂中以形成醛溶液；和伴随搅动或搅拌使所述混悬液与所述胺溶液和醛溶液在混合物中结合一段时间以形成所述胺与醛的液体反应产物；和然后通过加热所述液体反应产物而除去所述溶剂，必要时在真空条件下进行。

13.权利要求11所述的方法，其还包括使所述胺溶解于水中以形成胺溶液，将所述醛的水性溶液加入到所述胺溶液以形成混合物；在15至30℃温度下混合所述混合物1至50小时；然后将所述混合物加热至至少100℃持续30秒至60分钟以除去部分或全部的所述水，任何剩余的水通过在真空下加热除去，以获得作为粘性液体的所述改性多胺，其中所述吸附剂通过以下步骤形成：伴随搅拌将所述粘性液体加入到所述载体和溶剂，以将所述改性多胺分散到所述载体上和所述载体内。